Thesis (Ph.D. (Mathematics))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2006.

Abstract does not display correctly / Thesis (Ph.D. (Mathematics))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2006

Abstract does not display correctly / Thesis (Ph.D. (Mathematics))--North-West University, Potchefstroom Campus, 2006

Convolution and multiplication operations in the filtering process can be optimized by minimizing the resource utilization using Field Programmable Gate Arrays (FPGA) and separable filter kernels. An FPGA architecture for separable convolution is proposed to achieve reduction of on-chip resource utilization and external memory bandwidth for a given processing rate of the convolution unit. Multiplication in integer number system can be optimized in terms of resources, operation time and power consumption by converting to logarithmic domain. To achieve this, a method altering the filter weights is proposed and implemented for error reduction. The results obtained depict significant error reduction when compared to existing methods, thereby optimizing the multiplication in terms of the above mentioned metrics. Underwater video and still images are used by many programs within National Oceanic Atmospheric and Administration (NOAA) fisheries with the objective of identifying, classifying and quantifying living marine resources. They use underwater cameras to get video recording data for manual analysis. This process of manual analysis is labour intensive, time consuming and error prone. An efficient solution for this problem is proposed which uses Gabor filters for feature extraction. The proposed method is implemented to identify two species of fish namely Epinephelus morio and Ocyurus chrysurus. The results show higher rate of detection with minimal rate of false alarms.

The aim of the thesis is valuation of the company Moira CZ, a.s. on the date 1.1.2009. The thesis consist of strategic analysis, financial analysis, analysis and prognosis of generators of value and financial plan. The value of the company is determined by the yield method DCF Equity and by the method of market multipliers.

As crises do capitalismo, por fazerem parte do próprio ciclo econômico, são uma constante no desenvolvimento das forças produtivas no mundo. Por meio dos ajustes na composição orgânica do capital, momentos de expansão do consumo e de melhores condições de vida e trabalho são substituídos, ciclicamente, por momentos de destruição de capital com drásticos efeitos sobre a vida da classe trabalhadora. Dessa forma o objetivo do trabalho é demonstrar que os gastos sociais, em especial a Saúde Pública, constitui importante mecanismo macroeconômico para enfrentamento das crises, garantindo a expansão de direitos sociais e da economia. Este trabalho revisa os efeitos das crises sobre a vida das pessoas não só no Brasil como no mundo, considerando as críticas realizadas ao Banco Mundial e Fundo Monetário Internacional sobre as políticas de austeridade. Outra análise do trabalho se da sobre política econômica brasileira dos governos FHC, Lula, Dilma e Temer e os efeitos negativos impostos às políticas públicas sociais e também a Saúde Pública. As análises dos efeitos macroeconômicos do gasto em saúde foram feitas no período de 2000 a 2015 para as Contas Satélites de Saúde, e 2010 e 2015 para as Matrizes Insumo-Produto, baseadas nos coeficientes diretos e indiretos de Leontief. Os resultados indicaram que o setor saúde foi um dos que mais gerou empregos por valor de produção assim como salários por emprego, se somando ainda o fato de que a atividade Saúde Pública foi mais produtiva e garantiu melhores pagamentos aos trabalhadores (diretos e indiretos) do que a Saúde Privada. Conclui-se, por fim, que a Saúde Pública como prioridade macroeconômica garante melhores resultados para a economia e para as condições de trabalho e vida da população brasileira, contrariando as práticas vigentes de desconstrução de uma política pública universal. / The crises of capitalism, because they are part of the economic cycle itself, are a constant in the development of the productive forces in the world. Through adjustments in the organic composition of capital, moments of expansion of consumption and better living and working conditions are replaced, cyclically, by moments of capital destruction with drastic effects on the life of the working class. Thus, the objective of the study is to demonstrate that social spending, especially Public Health, is an important macroeconomic mechanism to deal with crises, guaranteeing the expansion of social rights and the economy. This paper reviews the effects of crises on the lives of people not only in Brazil but also in the world, considering the criticisms made to the World Bank and the International Monetary Fund on austerity policies. Another analysis of the work is given on the Brazilian economic policy of the governments FHC, Lula, Dilma and Temer and the negative effects imposed on public social policies as well as Public Health. The analyzes of the macroeconomic effects of health spending were made between 2000 and 2015 for the Health Satellite Accounts, and 2010 and 2015 for the Input-Output Matrices, based on Leontief\'s direct and indirect coefficients. The results indicated that the health sector was one of the ones that generated more jobs by value of production as well as wages per job, in addition to the fact that the Public Health activity was more productive and guaranteed better payments to the workers (direct and indirect) of the than Private Health. Finally, it is concluded that Public Health as a macroeconomic priority guarantees better results for the economy and for the working and living conditions of the Brazilian population, contrary to the current practices of deconstruction of a universal public policy.

Este trabalho apresenta a modelagem de um problema representado por um pêndulo elástico com excitação paramétrica vertical do suporte e a análise de estabilidade do sistema pendular que se obtém desconsiderando a elasticidade do pêndulo. A modelagem dos pêndulos e a obtenção das equações do movimento são feitas a partir da equação de Lagrange, utilizando as leis de Newton e para a análise de estabilidade do sistema pendular são apresentados os diagramas de bifurcações, multiplicadores de Floquet, mapas e seções de Poincaré e expoentes de Lyapunov. O comportamento do sistema pendular com excitação paramétrica vertical do suporte é investigado através de simulação computacional e apresentam-se resultados para diferentes faixas de valores da amplitude de excitação externa. / This work presents the modeling of an elastic pendulum with parametric excitation of the support and the analysis of the stability of the pendulum that one obtains disregarding the elasticity of the pendulum. The modeling of the pendulum and the equation of motions are obtained from the Lagrange\'s equations, using Newton\'s law. The concepts of bifurcation, Floquet\'s multipliers, Poincaré maps and sections and Lyapunov exponent are presented for the analysis of stability. The behavior of the pendulum with parametric excitation of the suport is investigated through computational simulation and results for different intervals of values of the external excitation amplitude are presented.

Neste trabalho são estudadas três metodologias de otimização não-linear: o Método da Função Lagrangeana, o Método da Função Penalidade e o Método da Função Lagrangeana Aumentada. Com o estudo da Função Lagrangeana e do Método da Função Penalidade, foi possível alcançar a formulação da Função Lagrangeana Aumentada com o objetivo de resolver problemas de programação não-linear não-convexos. Testes numéricos são apresentados para o problema não-convexo de programação não-linear conhecido como Fluxo de Potência Ótimo. / In this dissertation, three nonlinear optimization methodologies are studied: the Lagrangian Function Method, the Penalty Function Method and Augmented Lagrangian Function Method. Through the studies ofthe Lagrangian Function and the Penalty function Method, it was possible to reach the formulation of the Augmented Lagrangian Function aiming to solve nonlinear nonconvex programming problems. Numerical tests are presented for the nonconvex nonlinear programming problem known as optimal power flow.

Durante as décadas de 70 e 80, desenvolveram-se métodos baseados em penalidades exatas diferenciáveis para resolver problemas de otimização não linear com restrições. Uma desvantagem dessas penalidades é que seus gradientes contêm termos de segunda ordem em suas fórmulas, o que impede a utilização de métodos do tipo Newton para resolver o problema. Para contornar essa dificuldade, utilizamos uma ideia de construção de penalidade exata para desigualdades variacionais, introduzida recentemente por André e Silva. Essa construção consiste em incorporar um estimador de multiplicadores, proposto por Glad e Polak, no lagrangiano aumentado para desigualdades variacionais. Nesse trabalho, estendemos o estimador de multiplicadores para restrições gerais de igualdade e desigualdade, e enfraquecemos a hipótese de regularidade. Como resultado, obtemos uma função penalidade exata continuamente diferenciável e uma nova reformulação do sistema KKT associado a problemas não lineares. A estrutura dessa reformulação permite a utilização do método de Newton semi-suave, e a taxa de convergência local superlinear pode ser provada. Além disso, verificamos que a penalidade exata construída pode ser usada para globalizar o método, levando a uma abordagem do tipo Gauss-Newton. Por fim, realizamos experimentos numéricos baseando-se na coleção CUTE de problemas de teste. / During the 1970\'s and 1980\'s, methods based on differentiable exact penalty functions were developed to solve constrained optimization problems. One drawback of these functions is that they contain second-order terms in their gradient\'s formula, which do not allow the use of Newton-type methods. To overcome such difficulty, we use an idea for construction of exact penalties for variational inequalities, introduced recently by André and Silva. This construction consists on incorporating a multipliers estimate, proposed by Glad and Polak, in the augmented Lagrangian function for variational inequalities. In this work, we extend the multipliers estimate to deal with both equality and inequality constraints and we weaken the regularity assumption. As a result, we obtain a continuous differentiable exact penalty function and a new equation reformulation of the KKT system associated to nonlinear problems. The formula of such reformulation allows the use of semismooth Newton method, and the local superlinear convergence rate can be also proved. Besides, we note that the exact penalty function can be used to globalize the method, resulting in a Gauss-Newton-type approach. We conclude with some numerical experiments using the collection of test problems CUTE.

Esta Tese propõe duas métricas objetivas para avaliar a percepção de qualidade de vídeos sujeitos a degradações de transmissão em uma rede de pacotes. A primeira métrica usa apenas o vídeo degradado, enquanto que a segunda usa os vídeos de referência e degradado. Esta última é uma métrica de referência completa (FR - Full Reference) chamada de QCM (Quadratic Combinational Metric) e a primeira é uma métrica sem referência (NR - No Reference) chamada de VQOM (Viewing Quality Objective Metric). Em particular, o procedimento de projeto é aplicado à degradação de variação de atraso de pacotes (PDV - Packet Delay Variation). A métrica NR é descrita por uma spline cúbica composta por dois polinômios cúbicos que se encontram suavemente num ponto chamado de nó. Para o projeto de ambas métricas, colhem-se opiniões de observadores a respeito das sequências de vídeo degradadas que compõem o conjunto. A função objetiva inclui o erro quadrático total entre as opiniões e suas estimativas paramétricas, ainda consideradas como expressões algébricas. Acrescentam-se à função objetiva três condições de igualdades de derivadas tomadas no nó, cuja posição é especificada dentro de uma grade fina de pontos entre o valor mínimo e o valor máximo do fator de degradação. Essas condições são afetadas por multiplicadores de Lagrange e adicionadas à função objetiva, obtendo-se o lagrangiano, que é minimizado pela determinação dos coeficientes subótimos dos polinômios em função de cada valor do nó na grade. Finalmente escolhe-se o valor do nó que produz o erro quadrático mínimo, determinando assim os valores finais para dos coeficientes do polinômio. Por outro lado, a métrica FR é uma combinação não-linear de duas métricas populares, a PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) e a SSIM (Structural Similarity Index). Um polinômio completo de segundo grau de duas variáveis é usado para realizar a combinação, porque é sensível a ambas métricas constituintes, evitando o sobreajuste em decorrência do baixo grau. Na fase de treinamento, o conjunto de valores dos coeficientes do polinômio é determinado através da minimização do erro quadrático médio para as opiniões sobre a base de dados de treino. Ambas métricas, a VQOM e a QCM, são treinadas e validadas usando uma base de dados, e testadas com outra independente. Os resultados de teste são comparados com métricas NR e FR recentes através de coeficientes de correlação, obtendo-se resultados favoráveis para as métricas propostas. / This dissertation proposes two objective metrics for estimating human perception of quality for video subject to transmission degradation over packet networks. The first metric just uses traffic data while the second one uses both the degraded and the reference video sequences. That is, the latter is a full reference (FR) metric called Quadratic Combinational Metric (QCM) and the former one is a no reference (NR) metric called Viewing Quality Objective Metric (VQOM). In particular, the design procedure is applied to packet delay variation (PDV) impairments, whose compensation or control is very important to maintain quality. The NR metric is described by a cubic spline composed of two cubic polynomials that meet smoothly at a point called a knot. As the first step in the design of either metric, the spectators score a training set of degraded video sequences. The objective function for designing the NR metric includes the total square error between the scores and their parametric estimates, still regarded as algebraic expressions. In addition, the objective function is augmented by the addition of three equality constraints for the derivatives at the knot, whose position is specified within a fine grid of points between the minimum value and the maximum value of the degradation factor. These constraints are affected by Lagrange multipliers and added to the objective function to obtain the Lagrangian, which is minimized by the suboptimal polynomial coefficients determined as a function of each knot in the grid. Finally, the knot value is selected that yields the minimum square error. By means of the selected knot value, the final values of the polynomial coefficients are determined. On the other hand, the FR metric is a nonlinear combination of two popular metrics, namely, the Peak Signal-to-Noise Ratio (PSNR) and the Structural Similarity Index (SSIM). A complete second-degree two-variable polynomial is used for the combination since it is sensitive to both constituent metrics while avoiding overfitting. In the training phase, the set of values for the coefficients of this polynomial is determined by minimizing the mean square error to the opinions over the training database. Both metrics, the VQOM and the QCM, are trained and validated using one database and tested with a different one. The test results are compared with recent NR and FR metrics by means of correlation coefficients, obtaining favorable results for the proposed metrics.